TPS1200-Q1 具有保护和诊断功能的汽车级 45V 低 Iq 高压侧驱动器数据手册

TPS12000-Q1 是一款具有保护和诊断功能的 45V 低 IQ 智能高侧驱动器。该器件具有 3.5V–40V 的宽工作电压范围，适用于 12V 系统设计。该器件可以承受并保护负载免受低至 –40V 的负电源电压的影响。

它具有强大的 （2A） 栅极驱动，可在大电流系统设计中使用并联 MOSFET 实现功率切换。

该器件提供可调节的短路保护。可以配置自动重试和闭锁故障行为。通过使用 CS+ 和 CS– 引脚，电流检测可以通过外部检测电阻器或 MOSFET VDS 检测来完成。通过使用 CS_SEL 引脚输入，可以配置高压侧或低压侧电流感应电阻器。该器件还具有使用外部控制对内部短路比较器进行诊断SCP_TEST 输入功能。
*附件：tps1200-q1.pdf

运行时 43μA（典型值）的低静态电流支持始终开启的系统设计。静态电流降低至 1.5μA（典型值），EN/UVLO 为低电平。

TPS12000-Q1 采用 19 引脚 VSSOP 封装。

特性

• 符合 AEC-Q100 汽车标准，适用于汽车应用
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 3.5V 至 40V 输入范围 （45V 绝对最大值）
• 低至 –40V 的反向输入保护
• 集成 11V 电荷泵
• 低静态电流，工作时为 43μA
• 1.5μA 低关断电流 （EN/UVLO = 低）
• 强大的栅极驱动器（2A 拉电流和吸收电流）
• 使用具有可调延迟 （TMR） 的外部 Rsense 或 MOSFET VDS 传感的可调短路保护 （ISCP）
• 高压侧或低压侧电流感应配置 （CS_SEL）
• 短路故障期间的故障指示 （FLT）、欠压输入和短路比较器诊断 （SCP_TEST）
• 栅极驱动 UVLO 的故障指示 （FLT_GD）
• 可调输入欠压锁定 （UVLO） 和过压保护 （OV）

参数

方框图

一、产品概述

TPS1200-Q1是一款45V低IQ（静态电流）智能高侧驱动器，专为汽车电子应用设计，具有短路保护、诊断功能及过压和欠压保护功能。该器件适用于12V BMS、DC/DC转换器及电动工具等领域。

二、主要特性

• ‌AEC-Q100认证‌：适用于汽车电子应用，环境工作温度范围为-40°C至+125°C。
• ‌宽输入电压范围‌：3.5V至40V（绝对最大值为45V），特别适用于12V系统。
• ‌反向输入保护‌：能够承受高达-40V的反向输入电压。
• ‌集成11V电荷泵‌：无需外部电荷泵组件。
• ‌低静态电流‌：工作状态下静态电流为43µA，关断模式下仅为1.5µA。
• ‌强栅极驱动能力‌：提供2A的源电流和沉电流，支持高电流系统中的并联MOSFET切换。
• ‌可调短路保护‌：通过外部Rsense或MOSFET VDS感应实现，支持自动重试和锁存关断故障行为配置。
• ‌故障指示‌：提供FLT（短路故障、输入欠压和短路比较器诊断）和FLT_GD（栅极驱动UVLO）故障指示输出。
• ‌ 可调欠压锁定（UVLO）和过压保护（OV） ‌：增强系统保护能力。

三、引脚配置与功能

TPS1200-Q1采用19引脚VSSOP封装，主要引脚包括：

• ‌VS‌：供电引脚。
• ‌EN/UVLO‌：使能/欠压锁定输入。
• ‌OV‌：过压保护输入。
• ‌INP‌：输入信号引脚，用于控制外部放电FET。
• ‌FLT‌：故障指示输出，低电平有效。
• ‌FLT_GD‌：栅极驱动UVLO故障指示输出，低电平有效。
• ‌GND‌：系统地。
• ‌PU‌：高电流栅极驱动上拉输出。
• ‌PD‌：高电流栅极驱动下拉输出。
• ‌BST‌：高侧自举供电输出。
• ‌SRC‌：外部FET的源极连接。
• ‌ISCP‌：短路检测设置输入。
• ‌TMR‌：故障定时器输入。
• ‌SCP_TEST‌：短路比较器诊断输入。

四、电气特性

• ‌工作结温范围‌：-40°C至+125°C。
• ‌最大栅极驱动电压‌：PU和PD引脚相对于SRC引脚的最大电压为60V。
• ‌短路保护阈值‌：可通过ISCP引脚连接的外部电阻进行调节，范围为15mV至757mV。
• ‌故障定时器响应时间‌：可通过TMR引脚连接的外部电容进行调节，最快响应时间为4µs。

五、功能描述

• ‌电荷泵与栅极驱动‌：内置11V、345µA电荷泵，为栅极驱动提供稳定电压。
• ‌短路保护‌：支持可调短路保护阈值和响应时间，可选择自动重试或锁存关断故障行为。
• ‌过压与欠压保护‌：通过EN/UVLO和OV引脚实现，保护电路免受异常电压条件的影响。
• ‌反向极性保护‌：能够承受输入和输出端的反向极性电压，保护器件免受损坏。
• ‌故障诊断‌：提供SCP_TEST引脚，用于短路比较器的功能诊断。
• ‌栅极驱动UVLO保护‌：通过FLT_GD引脚指示栅极驱动电路的欠压状态。

六、应用与实现

• ‌典型应用‌：包括驱动功率始终在线（PAAT）负载、12V BMS系统中的MOSFET控制等。
• ‌设计步骤‌：包括选择合适的MOSFET、计算所需的自举电容、设置短路保护阈值和响应时间等。
• ‌布局指南‌：强调关键组件的放置、接地策略及EMI抑制措施。
• ‌电源建议‌：提供输入电源的去耦和滤波建议，以减少噪声和瞬态电压的影响。

七、器件与文档支持

• ‌设计资源‌：提供相关的设计工具和计算器，以简化设计过程。
• ‌文档更新通知‌：用户可注册接收文档更新通知。
• ‌技术支持‌：TI E2E™支持论坛提供快速的设计帮助和验证答案。
• ‌静电放电警告‌：提醒用户注意静电放电可能对器件造成的损害。

八、封装与订购信息

• ‌封装类型‌：19引脚VSSOP（DGX）。
• ‌订购信息‌：提供详细的封装尺寸、引脚排列、包装选项及RoHS合规性信息。